로옴은 독자 구조를 통해 게이트-소스 정격전압을 8볼트(V)로 높여 기존 대비 효율성과 신뢰성을 높인 '150V 질화갈륨(GaN) HEMT' 개발에 성공했다고 8일 밝혔다.
HEMT(High Electron Mobility Transistor·고전자 이동 트랜지스터)는 높은 전자 이동도를 갖춰 고속 동작에 적합한 트랜지스터를 말한다. 이는 일반적인 반도체의 재료로 사용되는 실리콘(Si) 대비 물리적 한계극복과 전자이동도가 높은 GaN을 활용해 뛰어난 고속 스위칭 및 전력절감 성능을 제공하는 게 특징이다.
로옴 측은 "보편적인 200V 내압(드레인-소스 간 전압) 이하의 GaN HEMT는 게이트 구동 전압이 5V인 반면 게이트-소스 정격전압은 6V에 달해 전압 마진이 1V로 매우 적었다"며 "HEMT의 정격전압을 초과하게 되면 열화나 파괴 등 신뢰성에 관한 문제가 생길 수 있어 게이트 구동 전압에는 고정밀도 제어가 필요하다. 로옴이 독자적인 구조를 채용해 개발한 150V 내압 GaN HEMT는 최고 8V의 게이트 내압을 제공해 전원 회로의 고신뢰성을 확보할 수 있다"고 강조했다.
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로옴에 따르면 150V 내압 GaN HEMT에는 낮은 기생 인덕턴스로 최대 성능을 구현하는 것과 동시에 기판 실장이 용이하고 방열성도 우수한 전용 패키지 기술이 적용됐다. 로옴은 해당 기술을 활용해 GaN HEMT 개발을 가속해 오는 9월부터 샘플 출하에 나선다는 방침이다.
로옴 관계자는 "GaN HEMT는 실리콘 대비 저온(ON)저항치와 고속 스위칭 성능이 우수해 기지국이나 데이터센터 등 각종 스위칭 전원의 저소비전력화 및 소형화에 기여하는 데 활용이 기대된다"며 "또 게이트-소스 정격전압의 확대 및 낮은 인덕턴스 패키지를 채용해 실리콘 대비 약 65%가량 스위칭 손실을 줄일 수 있다"고 강조했다.
☞ 용어설명 : 인덕턴스( inductance)
인덕턴스란 회로에 흐르는 전류의 변화에 의해 전자기유도로 생기는 역기전력의 비율을 나타내는 양을 말한다.
☞ 용어설명 : 게이트-소스 정격전압(게이트 내압)
게이트-소스 정격전압은 게이트와 소스 사이에 인가할 수 있는 최대 전압을 의미한다.
